垂直度可调高精度流体流量测量装置的制作方法

本实用新型涉及流体流量测量技术领域，尤其涉及一种高精度、高灵敏度、读数准确方便的流体流量测量装置。

背景技术：

目前现有技术的浮子流量计具有结构简单、工作可靠、适用范围广、测量准确、安装方便等特点。浮子流量计又称变面积式流量计，由从下向上逐渐扩大的锥形管和置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的浮子组成，当被测流体从锥形管下端流入时，浮子自身的重力与流体对浮子的动压力、浮子在流体中的浮力之和逐渐趋于平衡，浮子就在某一位置上稳定。浮子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系，以此来测量被测流体的流量值。

目前市面上的浮子流量计为了流量显示方便，在浮子和指示器中内置磁钢，当内置磁钢的浮子随着被测流体上下移动时，会带动指示器中的磁钢旋转，从而指示仪表盘上的流量值。由于此方法中指示器的内置磁钢会对浮子的内置磁钢产生一个磁耦合力，导致浮子与导向杆之间存在摩擦力，使浮子的自由运动受限，造成指示器指示流量不准确。若浮子流量计周围空间有铁磁性物体，会严重影响被测流体流量的测量精度。

浮子流量计必须垂直安装在管道上，不应有明显的倾斜，否则会引起测量误差，一般情况都是以肉眼观察浮子流量计是否在管道上垂直安装，可靠性低。

由于环境干扰、安装不当以及流体特性等影响因素，被测流体的流量输出信号亦会有一定程度的波动，从而导致测量示值不稳定，引起测量误差。

因此，亟需一种高精度、高灵敏度、读数准确方便的流体流量测量装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高精度、高灵敏度、读数准确方便的流体流量测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：提供一种垂直度可调高精度流体流量测量装置，用于测量流经管路中的流体的流量大小，包括：主体结构，所述主体结构包括壳体及设置在所述壳体内部的流量测量组件，还包括一用于调整所述主体结构的垂直度的绕性连接结构，所述绕性连接结构一端与静止的外物连接，另一端与所述主体结构连接。

所述绕性连接结构为球形万向连接结构，所述壳体的上端和/或下端通过所述球形万向连接结构接入所述管路，所述球形万向连接结构包括：一法兰连接盘，所述法兰连接盘中部开设有一球形凹腔，所述壳体的下端连接有用于配合所述球形凹腔的球体结构，且所述主体结构可通过所述球体结构相对所述球形凹腔进行垂直度调整。

所述绕性连接结构为钢质万向管，所述壳体的上端和/或下端通过所述钢质万向管接入所述管路，所述主体结构可通过所述钢质万向管进行垂直度调整。

还包括一水平仪，所述水平仪连接于所述壳体的上端，所述水平仪用于在调整所述主体结构的垂直度时进行水平度指示。

还包括流量指示装置，所述流量测量组件包括浮子，所述流量指示装置包括：光电发射器、光电检测器、中央处理器、流量显示器，所述光电发射器和光电检测器分别设置在所述壳体内壁的两相对侧，所述光电发射器与所述光电检测器配合用于检测所述浮子的高度，并通过所述光电检测器将所述浮子的高度信息发送给中央处理器转化成流体的流量大小信息，并通过所述中央处理器发送给所述流量显示器进行显示。

与现有技术相比，本实用新型还包括一用于调整所述主体结构的垂直度的绕性连接结构，所述绕性连接结构一端与静止的外物连接，另一端与所述主体结构连接。因此，能够通过所述绕性连接结构调整所述主体结构的垂直度，确保所述主体结构处于垂直状态，因此能够极大地提高流量的测量准确度。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1所示为本实用新型垂直度可调高精度流体流量测量装置的一个实施例的示意图。

图2所示为本实用新型垂直度可调高精度流体流量测量装置的另一个实施例的示意图。

图3所示为本实用新型垂直度可调高精度流体流量测量装置的第三个实施例的示意图。

图4所示为流量指示装置的电路原理模块图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

参考图1，本实用新型实施例提供的垂直度可调高精度流体流量测量装置100，用于测量流经管路中的流体的流量大小，包括：主体结构1，所述主体结构1包括壳体11及设置在所述壳体11内部的流量测量组件12，还包括一用于调整所述主体结构1的垂直度的绕性连接结构(图上未示)，所述绕性连接结构一端与静止的外物连接，另一端与所述主体结构1连接。所述主体结构1能够通过所述绕性连接结构保持垂直状态或者非垂直状态。

需要说明的是，本实用新型的所有实施例都是以浮子流量计为基础进行说明的，浮子流量计必须垂直安装，不应有倾斜，否则会引起流体流量大小的测量误差甚至测量错误，至于浮子流量计为什么需要垂直安装，其理由应该是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。然而，在浮子流量计的使用过程中，浮子流量计经常是随着其他设备(装置或者零部件)一起配合使用，比如浮子流量计经常安装在某个气瓶的出口上，或者安装在某个流体管道上，用来测量这个气瓶所流出的气体的流量大小，或者测量流经这个流体管道内的流体的流量大小。然而，经常在使用过程中，浮子流量计是否正确地垂直地安装，是经常容易被工作人员所忽视的。而且，现有技术经常采用的方法是以肉眼观察浮子流量计是否垂直安装，然而肉眼观察的准确度是非常有限的，只能大概地判断浮子流量计是否垂直安装，况且根据浮子流量计的工作原理，如果浮子流量计放置不垂直，那么流量测量的准确度就不能保证。

需要说明的是，所述绕性连接结构是具有一定刚度的绕性连接结构，而何谓“一定刚度的绕性连接结构”，应该是这样理解：所述绕性连接结构一端与静止的外物连接，另一端与所述主体结构1连接时，在不受到外力或者受到轻微外力的情况下，所述主体结构1可单独地通过所述绕性连接结构稳定地连接于静止的外物上，且所述主体结构1能够通过所述绕性连接结构进行垂直度调整，且所述主体结构1的垂直度被调整后(调整为垂直安装或者非垂直安装)，能够通过所述绕性连接结构稳定地支撑和保持调整后的状态。还需要说明的是，“轻微外力”是这样理解的：比如受到轻微的自然风的风力作用下，或者被从旁边通过的人(动物)的衣物(皮毛)掠过等等。在受到的外力较为轻微时，所述主体结构1可通过所述绕性连接结构稳定地支撑，保持垂直安装状态(关于“轻微外力”的解释，下面的实施例同样适用)。需要说明的是，上文中所指的“静止的外物”，可以是地板或者机械设备或者其他静止放置的物体，也可以是刚度足够能够支撑起所述主体结构1的流体流经的管路等。目前，较为常见的情形是，浮子流量计大都是直接安装固定在流体流经的管路上，因此，下文说到的实施例，也是以所述主体结构1安装在流体流经的管路上进行说明的。

参考图1所示的实施例中，所述绕性连接结构为球形万向连接结构2，所述壳体11的下端通过所述球形万向连接结构2接入所述管路(相似地，还可以是所述壳体11的上端通过所述球形万向连接结构2接入所述管路，两者的原理是一样的，在此不再赘述)，所述球形万向连接结构2包括：一法兰连接盘23，所述法兰连接盘23中部开设有一球形凹腔22，所述壳体11的下端连接有用于配合所述球形凹腔22的球体结构21，且所述主体结构1可通过所述球体结构21相对所述球形凹腔22进行垂直度调整。参考图1所示的实施例中，所述壳体11的下端是被制作成所述球体结构21，所述球体结构21与所述球形凹腔22配合时，所述主体结构1确保能进行稳定的垂直度调整，调整完成之后不用借助外力，通过所述球体结构21与所述球形凹腔22之间的摩擦力即能保持原状，保持所述主体结构1的垂直度。需要说明的是，本实施例中，所述球体结构21是内部中空而下端具有第一开口24的球体结构，所述球形凹腔22上端设有让所述球体结构21进入的第二开口25，底部同样设有第三开口26，所述球体结构21通过所述第二开口25进入所述球形凹腔22，所述第一开口24和第三开口26的设置是为了让流体进入到所述流量测量组件12进行测量。由此，在本实施例中，所述法兰连接盘23的下端应该是和静止的外物连接，而无论所述法兰盘23是否被水平安装，所述主体结构1均能通过所述球体结构21相对于所述球形凹腔22进行垂直度调整，使所述主体结构1达到垂直安装的效果。

需要注意的是：在本实施例中，所述球体结构21与所述球形凹腔22之间的连接结构即是所述绕性连接结构的一个实施例，所述球体结构21与所述球形凹腔22之间的连接是绕性链接。

参考图2，在本实施例中，所述绕性连接结构为钢质万向管3，所述壳体11的下端通过所述钢质万向管3接入所述管路(相似地，还可以是所述壳体11的上端通过所述钢质万向管3接入所述管路，两者的原理是一样的，在此不再赘述)，所述主体结构1可通过所述钢质万向管3进行垂直度调整。

需要说明的是，所述钢质万向管3是具有一定刚度的钢质万向管，所述钢质万向管3一端通过法兰盘23连接于所述管路上，另一端与所述主体结构1连接时，所述主体结构1可单独通过所述述钢质万向管3稳定地连接于所述管路上。

参考图2所示的实施例中，所述壳体11的下端通过所述钢质万向管3接入所述管路，由于所述钢质万向管3是可以被任意方向掰动的，而被掰动之后又能依靠所述钢质万向管3自身的刚度保持掰动后的状态，比如通过掰动所述钢质万向管3来调整所述主体结构1的垂直度，待所述主体结构1的垂直度被调整好之后，所述钢质万向管3能够在不受外力或者受到轻微外力的情况下保持所述主体结构1的垂直度而不发生形变。

需要说明的是，上文两个实施例中，所述绕性连接结构，无论是所述球形万向连接结构2，还是所述钢质万向管3，均是连接在所述壳体11的下端面，实际应用中，所述绕性连接结构还可以连接在所述壳体11的侧面，所述绕性连接结构确保从侧面对所述主体结构1进行稳定支撑即可。参考图3所示的实施例中，所述绕性连接结构同为所述钢质万向管3，本实施例中，所述钢质万向管3从侧面对所述主体结构1进行稳定支撑，所述钢质万向管3一端与所述壳体11的侧面连接，另一端与静止的外物4连接。本实施例中，所述静止的外物可以是与静止的机械设备、墙壁等物质。参考图3，本实施例适用于当所述主体结构1自身的重量较小，如此则容易在侧向被稳定地支撑起来。

参考图1所示的实施例中，还包括一水平仪5，所述水平仪5连接于所述壳体11的上端，所述水平仪5用于在调整所述主体结构1的垂直度时进行水平度指示。所述主体结构1通过所述绕性连接结构进行垂直度调整时，所述水平仪由于连接于所述壳体11的上端，因此所述主体结构1的垂直度与所述水平仪5的显示相对应，当所述水平仪5显示为水平时，表示所述主体结构1处于垂直安装状态。

参考图1，本实施例是以浮子流量计为基础进行说明的，浮子流量计中的流量测量组件12包括导向杆121，调整所述主体结构1的垂直度实际上就是调整所述导向杆121的垂直度，在所述导向杆121被垂直放置时，所述水平仪5处于水平放置的状态，所述水平仪5会指示其处于水平放置状态。参考图1和4，还包括流量指示装置6，所述流量测量组件12包括浮子122，所述流量指示装置6包括：光电发射器61、光电检测器62、中央处理器63、流量显示器64，所述光电发射器61和光电检测器62分别设置在所述壳体11内壁的两相对侧，所述光电发射器61与所述光电检测器62配合用于检测所述浮子122的高度，并通过所述光电检测器62将所述浮子122的高度信息发送给中央处理器63转化成流体的流量大小信息，并通过所述中央处理器63发送给所述流量显示器64进行显示。通过所述流量指示装置6，能够自动地在指示出经过所述流量测量组件12的流体的流量的大小，能够极大地提高读数的准确度，以及有效地避免肉眼观察所带来的读数误差的问题。在本实施例中，所述光电发射器61和光电检测器62均是一个沿着所述壳体11内壁的两相对侧竖直布设的阵列结构。

上述实施例的延伸，所述光电发射器61还可以安设于所述浮子122的上端面，因此所述光电发射器61随着被测量的流体的流量的大小而上下波动，所述光电检测器62设置在所述壳体11内处并接收所述光电发射器61所发射的光电信号，如此通过所述光电发射器61和光电检测器62配合用于检测所述浮子122的高度，并通过所述光电检测器62将所述浮子122的高度信息发送给中央处理器63转化成流体的流量大小信息，并通过所述中央处理器63发送给所述流量显示器64进行显示。通过本延伸出来的实施例，所述光电发射器61的结构更加简单，只需要单个所述光电发射器61，而不需要设置光电发射器61的阵列，所述光电检测器同样要设置一个沿着所述壳体11内壁的两相对侧竖直布设的阵列结构。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。